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杜立峰等:复杂地质条件下超大断面公路隧道设计与施工
复杂地质条件下超大断面公路隧道设计与施工
杜立峰闫志刚
石家庄铁路职业技术学院河北石家庄
摘要龙头山隧道最大开挖宽.,是目前率
高、地质复杂,进出口均为浅埋偏压,围岩松散,施工难度大。介绍了该隧道的设计、施工及监测。
关键词公路隧道复杂地质大跨度围岩设计施工监测
工程概述状风化体,顶部易坍塌,进口段存在严重的浅埋偏
龙头山隧道位于广州东环高速公路,为国内规模压,洞身断层构造破碎带岩石破碎,岩体稳定性较
最大的双向分离式单洞四车道公路隧道。隧道右线差,地下水流量大,均属不良地质。
~,长,左线~
,长。设计时速/,隧道净宽设计方案综述卜
.,净高.,最大埋深.,进口最小龙头山隧道为双向分离式单洞四车道高速公路隧
净距.,出口最小净距.。道,隧道内轮廓采用三心圆形式,单洞净宽.,
.,路缘带宽度
地质条件.,余宽.,检修道宽.,净高
隧道围岩进出口为全一强风化二长花岗岩,洞身.,限高.。隧道最大开挖宽度为.,
段为弱一微风化二长花岗岩,隧址区发育构造破碎带最大开挖高度.,最大开挖面积.,属特
位于~处,断层宽~,倾向南大跨度隧道,隧道衬砌结构采用工程类比法和数值分
西,倾角约。,构造带的岩石破碎,稳定性差。析法相结合的方法设计,根据国内外相关资料,结合
隧址区地下水类型以孔隙潜水和基岩裂隙水为围岩类别、地质水文条件、地形、埋深、施工方法等
主。孔隙潜水主要赋存于隧道的第四系残坡积层及全进行支护参数的选取,并按三维线弹性理论和二维弹
风化花岗岩中,孔隙潜水含水层埋藏浅,水量小,由塑性理论采用对设计方案进行仿真校核。
大气降水补给,动态变化大。断层构造破碎带出露衬砌采用新奥法设计施工,初期支护采用喷、
处,地下水呈片状渗出,流量./。基岩裂隙水锚、网、钢拱架支护, Ⅱ、Ⅲ级围岩二次衬砌采用钢
主要赋存于基岩裂隙中,赋水性不均匀,局部透水性筋混凝土结构,Ⅳ.级围岩二次衬砌采用素混凝土
较好,由大气降水和第四系孔隙渗水补给。结构,并根据地层和地质条件,增加长、短管棚、超
隧道进出口段为Ⅱ类围岩,土层较厚,松散,岩前锚杆等预加固措施。衬砌支护参数见表。
石破碎,节理发育,不稳定,强风化层内含不均匀球
表龙头山隧道复合式衬砌支护参数表
隧道支护结构计算理论选用三维线弹性理论和二维弹塑性理论,岩体初始应力场为其自重应力。弹塑
性计算围岩选用材料模拟,不考虑体积膨胀,混
杜立峰,男,讲师,硕士。
凝土和锚杆为线弹性材料。计算模型总宽度,
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· · 全国中文核心期刊路基工程年第期总第期
岩体和混凝土使用三维四节点和二维四节点单元模循环进尺控制~;然后施做导坑初期支护和
拟,锚杆使用杆单元模拟。计算模型底部边界完全固临时壁墙支撑,初期支护墙脚设锁脚锚杆,围岩变形
定,两侧可以产生垂直位移,但无水平位移。隧道最较大时设临时仰拱;下台阶开挖时,初期支护、临时
大开挖宽度.,最大开挖高度.。初期支壁墙支撑错间落底,每次开挖循环进尺应小于
护按主要承载结构计算。二次衬砌:在Ⅲ类及以下围;然后施做导坑初期支护和临时壁墙支撑;后行
岩按